重力势能优质课

关于重力势能优质课第一页，共二十八页，编辑于2023年，星期四一枚小小的鸡蛋能有多大的威力呢？第二页，共二十八页，编辑于2023年，星期四2一枚30克的鸡蛋从4楼抛下就会让人起肿包；从18楼抛下就可以砸破行人的头骨；从30楼抛下就可使人当场死亡。第三页，共二十八页，编辑于2023年，星期四

美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克TNT，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。

陨石坑3第四页，共二十八页，编辑于2023年，星期四

由以上实例可以知道，物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。

重力势能物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么能量呢？这种能量的大小与哪些因素有关呢？想一想第五页，共二十八页，编辑于2023年，星期四

用自己的课本做如下实验，根据感觉体会物体的重力势能与什么因素有关？

1、与高度有关。位置越高，重力势能越大。

2、与质量有关。质量越大，重力势能越大。（1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉•

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（2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉•

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•结论：亲身体验加深认识做一做第六页，共二十八页，编辑于2023年，星期四Δh思考与讨论：如图，质量为m的小球从高为h1的初位置沿三种不同的路径运动到高为h2的末位置。请计算三种情况下重力做的功分别是多少？根据计算结果你能总结出重力做功的特点吗？

先独立思考，然后小组内交流，讨论完成后各组长发言。探究一、重力做功的特点W1=?W2=?W3=?一、重力做功的特点第七页，共二十八页，编辑于2023年，星期四θLh1h2Δh……△h1△h2△h3△h4AAABBB竖直下落沿斜线运动沿曲线运动W1=mgΔh=mg(h1－h2)

=mgh1－mgh2

W2=mgLcosθ=mgΔh=mg(h1－h2)

=mgh1－mgh2微元法

W3=第八页，共二十八页，编辑于2023年，星期四重力做功的特点：

重力做功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。WG=mgh1－mgh2表达式：“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。它与重力做功有关,又与重力势能的基本特征一致。把物理量mgh叫做重力势能。第九页，共二十八页，编辑于2023年，星期四2、表达式：1、定义：物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。用Ep表示。3、单位：4、理解：Ep=mgh焦耳，符号为J二、重力势能第十页，共二十八页，编辑于2023年，星期四阅读课本内容“重力势能的相对性”，思考并回答以下问题：1、什么叫参考平面？在参考平面，物体的重力势能是多少?2、通常情况下，如何选取参考平面？3、对选定的参考平面而言，什么情况下重力势能为正值？什么情况下重力势能为负值？

探究二、重力势能的相对性第十一页，共二十八页，编辑于2023年，星期四结论1.重力势能表达式中的“h”是相对于参考平面而言的，物体位于同一位置，取不同的参考平面，它的重力势能值可能不同。也就是说，重力势能具有相对性。2.参考平面的选取是任意的。选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面．3.物体位于参考平面上方时，重力势能为正值，位于参考平面下方时，重力势能为负值，负值的含义是指物体在该位置的重力势能比在参考平面处的小。第十二页，共二十八页，编辑于2023年，星期四说明重力势能的正负表示大小!重力势能：5J＞3J＞

0J

0J＞

－3J＞－5J二、重力势能第十三页，共二十八页，编辑于2023年，星期四

脑筋急转弯：

人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事？向里跳到五楼的地板上。算一算：若人的质量为50kg,五楼窗台距五楼地面的高度为1m，距楼外地面的高度为16m，g=10m/s2。则：1、相对五楼地面，人的重力势能是多少？2、相对楼外地面，人的重力势能是多少?500J8000J第十四页，共二十八页，编辑于2023年，星期四2、表达式：1、定义：物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。用Ep表示。3、单位：4、理解：Ep=mgh焦耳，符号为Ja.相对性（参考平面）二、重力势能b.标量，有正负，没有方向第十五页，共二十八页，编辑于2023年，星期四想一想：重力势能跟重力做功密切相关，如果没有了重力，物体还有重力势能吗？没有！温馨提示：

严格地说，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，平常所说的“物体”的重力势能，只是一种简化的说法。第十六页，共二十八页，编辑于2023年，星期四2、表达式：1、定义：物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。用Ep表示。3、单位：4、理解：Ep=mgh焦耳，符号为Ja.相对性（参考平面）二、重力势能b.标量，有正负，没有方向C.系统性第十七页，共二十八页，编辑于2023年，星期四探究三、重力做功和重力势能变化的关系物体向下运动，重力做

功，重力势能

。物体向上运动，重力做

功，重力势能

。判一判：如上图，当物体向上或向下运动时，重力做什么功？重力势能如何变化？请完成以下填空，自主回答。正减少负增加第十八页，共二十八页，编辑于2023年，星期四①如果重力做正功，WG>0，则EP1>EP2，重力势能减少，重力对物体做的功等于重力势能的减少量。②如果重力做负功，WG<0，则EP1<EP2

，重力势能增加，

物体克服重力做的功等于重力势能的增加量重力做功对应重力势能的改变，重力做了多少功就有多少重力势能发生改变。重力做功的表达式为：第十九页，共二十八页，编辑于2023年，星期四三、重力做功与重力势能的关系重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加重力做功对应重力势能的改变，重力做了多少功就有多少重力势能发生改变。第二十页，共二十八页，编辑于2023年，星期四

练一练:

如图有一个质量2kg的小球从桌面以上高h1=1.2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表

(g=10m/s2)。参考平面小球在A点重力势能EpA小球在B点重力势能EpBA→B下落过程小球重力做功WGA→B下落过程小球重力势能变化ΔEp桌面地面24Jh1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同－16J40J减少40J40J0J40J减少40J►WG、△Ep与参考面的选取无关。比较、分析表格中的数据，有何特点？第二十一页，共二十八页，编辑于2023年，星期四学习小结：一、重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。理解：相对性、标量性、系统性三、重力做功与重力势能变化的关系

重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加

这节课学到了什么？第二十二页，共二十八页，编辑于2023年，星期四1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：（）A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABD课堂练习第二十三页，共二十八页，编辑于2023年，星期四2、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则（）A、重力做功为50J；B、重力做功为-50J。C、物体的重力势能一定增加了50J；D、物体的重力势能一定减少50J；BC第二十四页，共二十八页，编辑于2023年，星期四3、井深8m，井上支架高为2m，在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100N的物体，则物体的重力势能是(以地面为参考平面)（）

A．100J B．700J C．－100J D．无法确定C第二十五页，共二十八页，编辑于2023年，星期四重力做功与路径无关

4、一质量为5kg的小球从5m高处下落,